๋๊ตญ์์
๋๊ตญ๋ ๊น์ฑ์ค ์ฐ๊ตฌํ, InGaZnO ์ฑ๋ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ ๋ ฅ ๊ฐ์ ์ ์ฒด ํธ๋์ง์คํฐ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ๊ฐ๋ฐ
- ์ ๊ธฐ์ ๋ฐ ๊ดํ์ ํน์ฑ ์กฐ์ ๋ก ํ๋ฐ์ฑ·๋นํ๋ฐ์ฑ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ํน์ฑ ๋์ ๊ตฌํ
- ๊น์ฑ์ค ๊ต์, “๊ณ ์ฑ๋ฅ AI ํ๋์จ์ด ๊ตฌํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ ์ ์”
- ‘Small’์ ์ฐ๊ตฌ ์ฑ๊ณผ ๊ฒ์ฌ(IF=13.0)
๋๊ตญ๋ถฤว๊๊ต(์ด์ฅ ์ค์ฌ์
)๋ ์ ์์ ๊ธฐ๊ณตํ๊ณผ ๊น์ฑ์ค ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ(์ 1์ ์ ์ด์น์ค ์์ฌ๊ณผ์ ์, ๊ต์ ์ ์ ๊น์ฑ์ค ๊ต์)์ด ๊ฐ์ ์ ์ฑ ํํ๋-์ง๋ฅด์ฝ๋ ์ฐํ๋ฌผ(์ดํ HfZrOx) ๋ฐ๋ง ๋ฐ ์ธ๋-๊ฐ๋ฅจ-์์ฐ ์ฐํ๋ฌผ(์ดํ InGaZnO) ์ฑ๋ ๊ธฐ๋ฐ์ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์์๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๋ค๊ณ ๋ฐํ๋ค.
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋ <Energy Efficient Hybrid Reservoir Computing Using Hf0.5Zr0.5O2 Ferroelectric Thin-Film Transistors with an Integrated Optically and Electrically Synaptic Functions>๋ผ๋ ์ ๋ชฉ์ผ๋ก ๋๋ ธ๊ธฐ์ ๋ถ์ผ ์ ๋ช ๊ตญ์ ํ์ ์ง ใSmall (IF=13.0)ใ 25๋ 6์ ์จ๋ผ์ธ์ ๊ฒ์ฌ๋๋ค.
์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฌผ์ง์ ํ์ฉํด ‘์ธ๊ฐํ๋ ์๊ทน์ ์ข ๋ฅ์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌ๋ผ์ง๋ ์ฅ๊ธฐ ๋ฐ ๋จ๊ธฐ ๊ธฐ์ต ํน์ฑ’๊ณผ ์ธ๊ณต ์๋ ์ค·์ธ๊ณต ์ ๊ฒฝ๋ง์ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ๊ตฌํํด, ์ฐจ์ธ๋ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ํ๋์จ์ด ์ง๋ฅํ ์์คํ ์์ ์ ์ฌ๋ ฅ์ ๋ณด์ฌ์คฌ๋ค.
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์ ์ ์ํ HfZrOx๋ ALD(์์์ธต ์ฆ์ฐฉ) ๊ธฐ์ ์ ํตํด ์ ํํ๊ฒ ๋๊ป๋ฅผ ์กฐ์ ํ๊ณ ๋ํ ๋๋๋ฅผ ์ต์ ํํ์ผ๋ฉฐ, ๋๊ตญ๋ถฤว๊๊ต MINT ๊ณต์ ์ค์ ์คํผํฐ ์ฅ๋น๋ฅผ ํ์ฉํด InGaZnO ์ฑ๋ ๋ฐ๋ง์ ๊ฐ๋ฐํ๋ค. InGaZnO(IGZO) ์ฑ๋๊ณผ HfZrOx(HZO) ๊ฐ์ ์ ์ฒด ๋ฐ๋ง์ ๊ฒฐํฉํ FeTFT(Ferroelectric Thin-Film Transistor) ์์๋ฅผ ํ์ฉํด, ํ๋์ ์์์์ ๋นํ๋ฐ์ฑ ์๋ ์ค ๊ธฐ๋ฅ(ํ์ต๊ณผ ์ถ๋ก ์ญํ )๊ณผ ํ๋ฐ์ฑ ์ ์ฅ์(reservoir) ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ชจ๋ ํ๋์จ์ด๋ก ๊ตฌํํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๋ค.
ํนํ, ์ ๊ธฐ ์๊ทน์ ํตํด ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ฉด์, ๋น ์๊ทน์ ํ์ฉํด ์๊ฐ ๋์ ์ํ๋ฅผ ์ต๋ 5๋นํธ(32๋จ๊ณ) ์ด์ ์ธ์ํ ์ ์์์ ์คํ์ ์ผ๋ก ์ ์ฆํ๋ฉฐ ๊ธฐ์กด RC ์์์ ์ฑ๋ฅ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๋ค.
๋ํ, ์ฐ๊ตฌํ์ TLM(Transmission Line Method) ํจํด์ ์ด์ฉํด ์์ค-๋๋ ์ธ ์ปจํ ์ ํญ์ ์ต์ํํ๊ณ , ๊ฒ์ดํธ ํจํฐ๋์ ํตํด GIDL(๊ฒ์ดํธ ์ ๋ ๋์ค์ ๋ฅ)์ ์ต์ ํด ๊ณต์ ์ต์ ํ๋ฅผ ์ด๋ค๋๋ค. ๊ธฐ์กด ๋๋ ธ์ํ์ด(nA) ์์ค์ ๋์ค์ ๋ฅ๋ฅผ ํผ์ฝ์ํ์ด(pA) ์์ค์ผ๋ก 1/1000(10-3)๋ฐฐ ๋ฎ์ท์ผ๋ฉฐ, ์์์ ์์ ์ฑ๊ณผ ์ ๋ ฅ ํจ์จ์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ ํ๋ ์ค์ํ ์ฑ๊ณผ๋ฅผ ๋ฌ์ฑํ๋ค.
๊น์ฑ์ค ๊ต์๋ “์ 1์ ์ ํ์์ด ์ง์ ์์ธ๋ถฤว๊๊ต ๋ฐ๋์ฒด๊ณต๋์ฐ๊ตฌ์์ ๋๊ตญ๋ถฤว๊๊ต MINT ์ฒญ์ ์ค ์ฅ๋น๋ฅผ ํ์ฉํด ์ค์ง์ ์ธ ๋ด๋ก๋ชจํฝ ํ๋ก ์์ฉ์ ํ์์ ์ธ ๊ธฐ๋ฐ ๊ธฐ์ ์ ๋ง๋ จํ๋ค”๋ผ๋ฉฐ, “๋ง์ ์ฅ์ ์ ๊ฐ์ถฐ ํ์ฌ ์์ฉํ๋ ๋ธ๋ํ๋์์ ์ค๋ฆฌ์ฝ ์ฑ๋์ ๋์ฒดํ ์ ์๋ ์์”๋ผ๊ณ ์ ํ๋ค. ์ด์ด, “์ ์ ๋ ฅ ๋์ ๋ฐ ๋์ ์ด๋ฏธ์ง ์ธ์๋ฅ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก Reservoir Computing(์ถ์ ์ปดํจํ ) ๋ฑ ๊ณ ์ฑ๋ฅ AI ์ปดํจํ ์ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ ๋ฐ๋์ฒด์์ ์ค์ํ ์ญํ ์ ํ ์ ์์ ๊ฒ”์ด๋ผ๊ณ ๊ธฐ๋๊ฐ์ ๋ํ๋๋ค.
ํํธ, ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ํ๊ตญ์ฐ๊ตฌ์ฌ๋จ ์ค๊ฒฌ์ฐ๊ตฌ ์ฌ์ ใ์ถ์ ์ปดํจํ ๊ตฌํ์ ์ํ ๋ฆฌํ ์ ์กฐ์ ๊ฐ๋ฅํ ํํ๋ ๊ธฐ๋ฐ ๊ฐ์ ์ ์ฒด ์์ ๊ธฐ์ ๋ฐ ์์ง์ ์ธต ์ง์ ๊ณต์ ๊ฐ๋ฐใ์ ์ง์์ ๋ฐ์ ์ํ๋๋ค.